Procedimento proposto: MCH-ISEC/2014

O procedimento definido no âmbito deste estudo, o qual se designa por MCH-ISEC/2014 (Método de Compactação de Harvard – ISEC/2014) baseou-se tanto nos procedimentos para o compactador de Harvard anteriormente apresentados como no procedimento de Proctor. Pretende-se definir um procedimento de compactação em laboratório com a miniatura de Harvard que reproduza a compactação de Proctor, compactação correntemente utilizada em laboratório, a fim de ser possível estabelecer um termo de comparação entre ambos.

Resultados da compactação

4.2.3.1. Preparação da amostra

À semelhança do procedimento de Wilson (1970) adaptado pela Humboldt (2003), considera- se a preparação das amostras prévia à compactação, relevante no sentido em que permite obter uma mistura homogénea entre água e as partículas constituintes dos solos.

Esta fase começa com uma secagem em estufa durante pelo menos 12 horas a 100ºC, do material desagregado livre de grumos ou matéria orgânica. Após arrefecer prepara-se com o auxílio de uma balança com arredondamento às centésimas, uma proporção de 150g de solo ou mais num recipiente munido de tampa. À porção de solo deve ser acrescentada água corresponde à percentagem requerida. Para tal, tara-se a balança e a quantidade de água acrescentada é controlada através do peso em gramas que acrescenta ao solo. Recomenda-se que sejam preparadas 6 a 8 amostras cada uma com pouco mais de 150 g, às quais devem ser acrescentados 4,6,8,10,12,14,16,18% de água. No entanto, sugere-se que se comece a trabalhar com valores na ordem dos 8, 10% no caso de solos plásticos e, após o ensaio, decidir através da consistência do solo e da profundidade a que penetra o martelo se as amostras estão muito secas.

A amostra deve ser selada com película aderente e com a tampa do recipiente. Seguidamente, deve-se agitar o recipiente para garantir que a água embebe todas as partículas.

Por fim, se disponível, os recipientes devem ser colocados numa câmara de climatização, deixando o solo a repousar durante aproximadamente 12 horas. Durante este período ocorrem os mecanismos de interação entre partículas do solo, inclusivamente os minerais de argilas, com a água adicionada. Note-se que, na ausência de câmaras climatizadas, os recipientes com as amostras podem ficar imersos em água.

4.2.3.2. Procedimento de compactação

O procedimento de compactação inicia-se com a preparação do equipamento. O molde deve ser devidamente instalado no suporte com as varas bem enroscadas, assim como as roscas. No fundo do molde deve ser colocado um papel de filtro com um diâmetro aproximado ao diâmetro inferior cuja função é evitar que a fração sólida contacte com a base do suporte, permitindo a saída de finos pelos frisos durante a compactação. Adicionalmente, o papel de filtro facilita a remoção posterior do molde.

O martelo, por sua vez deve ser montado com a mola pretendida e com o respetivo espaçador. Devem ser salvaguardadas as fases de montagem descritas no ponto 4.1.2.2. referente à montagem do martelo.

O conteúdo de um recipiente anteriormente preparado deve ser despejado num tabuleiro ou equivalente, no qual será feito um cordão de solo por intermédio de uma espátula. Este deve ser dividido em porções equivalentes ao número de camadas pretendido. Com uma colher, colocar uma das porções no interior do molde (Figura 4.9). Por coincidência, cada porção geralmente corresponde a duas ou três colheres de chá, como referido por Wilson no seu procedimento.

CAPÍTULO 5

Figura 4.9 - À esquerda, cordão de solo a dividir em porções equivalentes ao número de camadas. À direita, solo introduzido dentro do molde.

Durante a compactação deve ser assegurada a verticalidade do martelo (Figura 4.10) e as pressões devem seguir a sequência por camada proposta por Wilson (1970) e ilustrada na Figura 4.11.

Figura 4.10 - Compactação do solo com o martelo de Harvard. Pormenor da verticalidade que é necessária manter.

Resultados da compactação

Figura 4.11 - Sequência de pressões adotada: à esquerda a primeira fase; à direita a segunda fase.

Refere-se ainda que, à semelhança do procedimento proposto por Wilson (1970), a taxa de compactação é de 10 pressões em 15 segundos.

Para as restantes camadas deve proceder-se da mesma forma até finalizar a compactação. Findo este processo, procede-se à remoção da alonga. À semelhança dos outros procedimentos, separa-se o conjunto (anel, molde e alonga) do suporte e coloca-se no aparelho para remover a alonga (Figura 4.12).

Figura 4.12 - Pormenor da remoção da alonga.

Retira-se em seguida o anel da base e o papel de filtro com o molde já no tabuleiro e rasa-se o topo e a base da amostra, extraindo o material excedente (Figura 4.13).

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Figura 4.13 - Acabamentos dos topos da amostra.

Pesa-se e regista-se o peso do molde e solo compactado no seu interior (Figura 4.14).

Figura 4.14 - Pesagem do molde.

A amostra de solo deve ser extraída do interior do molde, intacta, usando para o efeito a mesma estrutura de desmonte de amostras (Figura 4.15). Uma vez extraído (Figura 4.16) o provete deve ser dividido em cinco frações como se esquematiza na Figura 4.17.

Resultados da compactação

Figura 4.16 - Pormenor da amostra extraída.

Figura 4.17 - Frações da amostra compactada a excluir (a sombreado) e frações a aproveitar (a branco).

As frações a sombreado devem ser excluídas, enquanto as restantes devem ser colocadas em cápsulas previamente pesadas. O peso das cápsulas com o solo húmido no seu interior deve ser registado (Figura 4.18). Seguidamente, são introduzidas numa estufa durante pelo menos 12 horas a 110ºC.

Figura 4.18 - Em primeiro, corte do solo nas frações mencionadas. Seguidamente, colocação das amostras em cápsulas e pesagem das mesmas.

Após o período das 12 horas, as cápsulas com o material seco no seu interior devem arrefecer num exsicador para preservar as condições de humidade atingidas na estufa para, após total arrefecimento ser registado o seu peso. A diferença das duas pesagens fornece o valor do teor em água que permite determinar peso específico seco necessário ao traçado da curva de

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compactação. Note-se que esta última fase é um resumo do procedimento proposto pela NP84 para determinação do teor em água.

Contrariamente aos outros procedimentos mencionados, nos quais toda a amostra compactada era seca em estufa e pesada, aqui pesa-se apenas duas pequenas frações com pesos entre 30 e 45g cujo teor em água de ambas será usado para obter uma média, valor este correspondente ao teor em água da amostra. Caso a amostra preparada não for homogénea, ambas as frações apresentam teores em água ligeiramente diferentes.

O número de pressões bem como o número de camadas não é abordado propositadamente. A sua determinação resulta dum estudo sistemático que se discute em pormenor na secção 5.2.